ITTO951047A1 - CHARGING DEVICE FOR CONTACT - Google Patents
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Abstract
Bruciatore a gas (10), particolarmente per forni metallurgici, con un corpo tubolare (11) ed una testa di combustione (17) con superficie esterna curva a raggio costante per impegnare in modo girevole una corrispondente sede anulare di impegno a curvatura complementare (9) di una struttura di sostegno (2). L'orientamento dell'apertura di efflusso (18) può essere variato almeno in un piano passante per l'asse del corpo tubolare (11) del bruciatore (10). Un forno metallurgico (1) per il riscaldo in continuo di barre di acciaio (B1, B2) comprende una pluralità di siffatti bruciatori (10) ed un sistema motorizzato (27, 28, 29, 30, 31) per comandarne, anche in modo simultaneo, le variazioni di orientamento.(Figura 2)Gas burner (10), particularly for metallurgical furnaces, with a tubular body (11) and a combustion head (17) with a curved external surface with constant radius for rotatingly engaging a corresponding annular engagement seat with complementary curvature (9 ) of a support structure (2). The orientation of the outflow opening (18) can be varied at least in a plane passing through the axis of the tubular body (11) of the burner (10). A metallurgical furnace (1) for the continuous heating of steel bars (B1, B2) comprises a plurality of such burners (10) and a motorized system (27, 28, 29, 30, 31) for controlling them, also in a simultaneous, changes in orientation. (Figure 2)
Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo : DESCRIPTION of the industrial invention entitled:
"Dispositivo di carica per contatto" "Contact charging device"
SFONDO DELL'INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di carica per contatto utilizzabile con un apparecchio per la formazione di immagini basato sulla tecnica elettrofotografica, come una stampante, un facsimile o una macchina copiatrice. Più in particolare, l'invenzione riguarda un dispositivo di carica per contatto per la carica o la scarica di un corpo che deve essere caricato in modo che un organo di carica al quale è applicata una tensione sia portato in contatto con l'organo da caricare. The present invention relates to a contact charging device which can be used with an apparatus for forming images based on the electrophotographic technique, such as a printer, a facsimile or a copying machine. More particularly, the invention relates to a contact charging device for charging or discharging a body which must be charged so that a charging member to which a voltage is applied is brought into contact with the organ to be charged. .
In un dispositivo di carica per contatto noto per apparecchi per la formazione di immagini a base elettrofotografica, una lama conduttrice, un tubo conduttore, o un rullo elastico conduttore viene utilizzato come organo di carica, e portato in contatto con l'organo da caricare in uno stato in cui una tensione è applicata all'organo di carica. In a known contact charging device for electrophotographic-based imaging apparatus, a conductive blade, a conductive tube, or a conductive resilient roller is used as the charging member, and brought into contact with the organ to be charged in a state in which a voltage is applied to the charging member.
Il dispositivo di carica per contatto del tipo in cui viene utilizzata la lama come organo di carica, è vantaggioso per il fatto che la costruzione è semplice e le dimensioni sono ridotte, ma presenta l'inconveniente relativo al fatto che la superficie dell'organo da caricare viene danneggiata, e si verifica un'iniezione di carica diretta, rendendo così l’operazione di carica instabile e disuniforme. Il dispositivo di carica per contatto del tipo in cui viene utilizzata una spazzola conduttrice è vantaggioso per il fatto che si elimina il danneggiamento della superficie dell'organo da caricare, ma presenta l'inconveniente relativo al fatto che la carica viene direttamente iniettata nell'organo da caricare attraverso il contatto della spazzola con l'organo da caricare, per cui si verifica un'irregolarità nell'operazione di carica realizzata come una spazzolatura con una spazzola, e viene in parte realizzata un'operazione di carica non corretta. Il dispositivo di carica per contatto del tipo in cui viene utilizzato il rullo conduttore è vantaggioso per il fatto che viene assicurata un’operazione di carica stabile ed uniforme, ma presenta l'inconveniente relativo al fatto che un'elevata forza di contatto deforma il rullo, provocando un'operazione di carica non corretta. The contact charging device of the type in which the blade is used as a charging member is advantageous in that the construction is simple and the dimensions are small, but has the drawback that the surface of the organ to be charging is damaged, and direct charge injection occurs, thus making the charging operation unstable and uneven. The contact charging device of the type in which a conductive brush is used is advantageous in that the damage to the surface of the organ to be charged is eliminated, but has the drawback that the charge is directly injected into the organ. to be charged through the contact of the brush with the member to be charged, whereby an irregularity occurs in the charging operation carried out as a brushing with a brush, and an incorrect charging operation is partly carried out. The contact charging device of the type in which the conductive roller is used is advantageous in that a stable and uniform charging operation is ensured, but has the drawback that a high contact force deforms the roller. , resulting in an incorrect charging operation.
Una soluzione ai problemi suddetti è descritta nella pubblicazione accessibile di brevetto giapponese n. Hei.5-72869. In questa pubblicazione, per caricare il tamburo fotosensibile, un sottile nastro conduttore viene fatto 'muovere mediante un rullo in uno stato in cui esso viene posto in contatto con un tamburo fotosensibile. La tecnica è vantaggiosa per il fatto che l'operazione di carica viene realizzata in modo efficace senza alterare la superficie del tamburo fotosensibile, ma presenta il seguente inconveniente. Quando si crea una piccola differenza fra la velocità periferica del rullo e quella del tamburo fotosensibile, una posizione di interferenza in cui il nastro conduttore viene in contatto con la superficie del tamburo fotosensibile si sposta, oppure uno spazio d'aria disposto prima e dopo la posizione di interferenza nella regione di scarica varia, perdendo cosi il funzionamento di carica uniforme . A solution to the above problems is described in the accessible Japanese Patent Publication No. Hei. 5-72869. In this publication, in order to load the photosensitive drum, a thin conductive web is moved by a roller into a state in which it is placed in contact with a photosensitive drum. The technique is advantageous in that the charging operation is carried out effectively without altering the surface of the photosensitive drum, but has the following drawback. When there is a small difference between the peripheral speed of the roller and that of the photosensitive drum, an interference position where the conductive web comes into contact with the surface of the photosensitive drum moves, or an air gap disposed before and after the position of interference in the discharge region varies, thus losing uniform charging operation.
SOMMARIO DELL *INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION
Conseguentemente, uno scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di carica per contatto che carichi e scarichi in modo uniforme un tamburo fotosensibile senza alterare il tamburo fotosensibile. Consequently, an object of the present invention is to provide a contact charging device which uniformly loads and discharges a photosensitive drum without altering the photosensitive drum.
Per raggiungere tale scopo, è previsto un dispositivo di carica per contatto che include: un organo da caricare disposto girevole; un organo conduttore avente una forma a film sottile senza fine morbido, per caricare e scaricare l’organo da caricare in modo che l'organo conduttore sia attratto elettrostaticamente verso l'organo da caricare mentre l'organo da caricare ruota; ed un organo di sopporto, disposto separatamente dall'organo da caricare, per trattenere l'organo conduttore resistendo al tempo stesso alla forza di attrazione elettrostatica in modo che l'organo conduttore sia teso, per consentire così all’organo conduttore di ruotare seguendo la rotazione dell'organo da caricare. To achieve this object, a contact charging device is provided which includes: a rotatably arranged member to be charged; a conducting member having a thin endless soft film shape, to load and unload the organ to be charged so that the conducting member is electrostatically attracted to the organ to be loaded while the organ to be loaded rotates; and a support member, disposed separately from the member to be charged, for holding the conducting member while resisting the electrostatic attraction force so that the conducting member is taut, thus allowing the conducting member to rotate following the rotation of the organ to be loaded.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
le figure 1(a) e 1(b) mostrano una forma di attuazione di un dispositivo di carica per contatto secondo la presente invenzione, quando esso è in uno stato operativo ed in uno stato inoperativo ; Figures 1 (a) and 1 (b) show an embodiment of a contact charging device according to the present invention, when it is in an operational state and in an inoperative state;
la figura 2 mostra il principio del dispositivo di carica per contatto della figura Figure 2 shows the principle of the contact charging device of the figure
le figure 3(a) - 3(c) mostrano altri mezzi di sopporto disponibili per il dispositivo di carica per contatto secondo l'invenzione; Figures 3 (a) - 3 (c) show other support means available for the contact charging device according to the invention;
le figure 4(a) e 4(b) mostrano mezzi di sopporto addizionali; Figures 4 (a) and 4 (b) show additional support means;
le figure 5(a) - 5(d) mostrano diversi mezzi per mantenere una luce di scarica fissa; Figures 5 (a) - 5 (d) show different means for maintaining a fixed discharge port;
la figura 6 mostra un altro esempio dei mezzi per mantenere una luce di scarica fissa; Figure 6 shows another example of the means for maintaining a fixed discharge port;
la figura 7 mostra un ulteriore esempio dei mezzi per mantenere una luce di scarica fissa; le figure 8(a) e 8(b) mostrano un'altra forma di attuazione di un dispositivo di carica per contatto secondo la presente invenzione quanto esso è in uno stato operativo ed in uno stato inperativo; Figure 7 shows a further example of the means for maintaining a fixed discharge port; Figures 8 (a) and 8 (b) show another embodiment of a contact charging device according to the present invention when it is in an operative state and in an inoperative state;
la figura 9 è un diagramma che mostra la correlazione fra una variazione dello spessore del film di un tubo conduttore ed una variazione del potenziale superficiale; e Figure 9 is a diagram showing the correlation between a variation in the thickness of the film of a conductor tube and a variation in the surface potential; And
la figura 10 è un diagramma che mostra la correlazione fra il potenziale superficiale, la pressione di contatto ed il movimento di rotazione al seguito. Figure 10 is a diagram showing the correlation between the surface potential, the contact pressure and the rotational movement thereafter.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLE DETAILED DESCRIPTION OF THE
FORME PREFERITE DI ATTUAZIONE PREFERRED FORMS OF IMPLEMENTATION
Le forme preferite di attuazione della presente invenzione verranno ora descritte. The preferred embodiments of the present invention will now be described.
Un dispositivo di carica per contatto secondo una forma di attuazione della presente invenzione ed il principio del dispositivo di carica per contatto sono schematicamente rappresentati nelle figure 1 (a), 1 (b) e 2. A contact charging device according to an embodiment of the present invention and the principle of the contact charging device are schematically represented in Figures 1 (a), 1 (b) and 2.
Nelle figure, il numero di riferimento 10 indica un tubo conduttore costituente un organo conduttore, che è posto in contatto con la superficie di un tamburo fotosensibile 30 costituente un organo che deve essere caricato, cosi da caricare in modo uniforme la sua intera superficie. Il tubo conduttore 10 è sopportato da un organo di sopporto 20, che è disposto distanziato dal tamburo fotosensibile 30. Il tubo conduttore 10, essendo così sopportato, viene attratto elettrostaticamente sulla superficie del tamburo fotosensibile 30, e ruota nella direzione di una freccia a a seguito della rotazione del tamburo fotosensibile senza alcuno scorrimento del tubo conduttore rispetto al tamburo. Tale rotazione del tubo conduttore 10 verrà indicata come movimento di rotazione al seguito. In tale condizione, il tubo conduttore 10 carica in modo uniforme l'intera superficie del tamburo fotosensibile 30. In the figures, the reference number 10 indicates a conducting tube constituting a conducting member, which is placed in contact with the surface of a photosensitive drum 30 constituting an organ to be loaded, so as to uniformly load its entire surface. The conductive tube 10 is supported by a support member 20, which is spaced apart from the photosensitive drum 30. The conductive tube 10, being thus supported, is electrostatically attracted to the surface of the photosensitive drum 30, and rotates in the direction of an arrow a following rotation of the photosensitive drum without any sliding of the conductor tube with respect to the drum. This rotation of the conducting tube 10 will be referred to as a subsequent rotation movement. In this condition, the conducting tube 10 uniformly charges the entire surface of the photosensitive drum 30.
Il tubo conduttore 10 è costituito da un nastro senza fine che può essere conformato in modo da formare un'ellisse della quale uno dei fuochi è sostanzialmente coincidente con il centro dell'organo di sopporto 20, quando esso è sopportato dall'organo di sopporto 20 in una condizione libera. Il tubo conduttore 10 è formato da un sottile organo a film che è conduttore e soffice. Il coefficiente di attrito statico del tubo conduttore 10 è di 0.1 o più quanto esso è in contatto con il tamburo fotosensibile 30. Il tubo conduttore 10 è abbastanza largo per coprire l'area di immagine effettiva del tamburo fotosensibile 30. The conducting tube 10 consists of an endless ribbon which can be shaped to form an ellipse of which one of the foci substantially coincides with the center of the support member 20, when it is supported by the support member 20 in a free condition. The conductive tube 10 is formed of a thin film member which is conductive and soft. The static friction coefficient of the conductive tube 10 is 0.1 or more when it is in contact with the photosensitive drum 30. The conductive tube 10 is large enough to cover the effective image area of the photosensitive drum 30.
Il tubo conduttore 10 riceve una tensione da una sorgente di alimentazione 40, che è collegata attraverso un interruttore 50 all'organo di sopporto 20. Quando riceve la tensione, il tubo conduttore 10 carica in modo uniforme l'intera superficie del tamburo fotosensibile 30. The conductive tube 10 receives a voltage from a power source 40, which is connected through a switch 50 to the support member 20. Upon receiving the voltage, the conductive tube 10 uniformly charges the entire surface of the photosensitive drum 30.
L'organo di sopporto 20, che sopporta il tubo conduttore 10, deve essere configurato in modo da consentire al tubo conduttore 10 di ruotare insieme con il tamburo fotosensibile 30 senza alcun movimento del tubo conduttore 10 relativamente al tamburo fotosensibile 30. Quando l'organo di sopporto 20 è costituito da una barra a sezione trasversale circolare, disposta fissa, è necessario che la forza di attrito sviluppata fra la superficie dell'organo di sopporto 20 e il tubo conduttore 10 sia minore di quella fra il tubo conduttore 10 ed il tamburo fotosensibile 30. A tale effetto, la superficie dell'organo di sopporto 20 è rivestita con un materiale a basso coefficiente di attrito, come resina al fluoro. The support member 20, which supports the conductive tube 10, must be configured so as to allow the conductive tube 10 to rotate together with the photosensitive drum 30 without any movement of the conductor tube 10 relative to the photosensitive drum 30. When the member support 20 is constituted by a bar with circular cross-section, arranged fixed, it is necessary that the friction force developed between the surface of the support member 20 and the conducting tube 10 is less than that between the conducting tube 10 and the drum photosensitive 30. To this effect, the surface of the support member 20 is coated with a low coefficient of friction material, such as fluorine resin.
Verranno ora descritti il funzionamento del dispositivo di carica per contatto così realizzato ed il relativo principio. The operation of the contact charging device thus realized and the relative principle will now be described.
In una condizione inoperativa del dispositivo di carica per contatto in cui non viene applicata tensione al tubo conduttore 10, ed il tamburo fotosensibile 30 è fermo, una parte del tubo conduttore 10, che è sopportato dall'organo di sopporto 20, è in contatto con una posizione Pa sulla superficie del tamburo fotosensibile 30, come rappresentato nella figura 1 (a) o nella figura 2 (in cui il tubo conduttore 10 è indicato con linea a tratti). In an inoperative condition of the contact charging device in which no voltage is applied to the conductive tube 10, and the photosensitive drum 30 is stationary, a portion of the conductive tube 10, which is supported by the support member 20, is in contact with a position Pa on the surface of the photosensitive drum 30, as shown in Figure 1 (a) or in Figure 2 (in which the conducting tube 10 is indicated with broken lines).
Quando il tamburo fotosensibile 30 inizia a ruotare ed una tensione viene applicata al tubo conduttore 10, il tubo conduttore 10 viene attratto elettrostaticamente sulla superficie del tamburo fotosensibile 30, e viene mosso nella direzione di rotazione del tamburo dal momento che una forza di attrito agisce fra di essi, e raggiunge un'altra posizione Pf, come rappresentato nella figura 1 (b) o indicato con linea continua nella figura 2. As the photosensitive drum 30 begins to rotate and a voltage is applied to the conductive tube 10, the conductive tube 10 is electrostatically attracted to the surface of the photosensitive drum 30, and is moved in the direction of rotation of the drum since a frictional force acts between of them, and reaches another position Pf, as shown in Figure 1 (b) or indicated with a solid line in Figure 2.
Nella figura 2, Q indica una forza di contatto del tubo conduttore 10 quando esso viene posto in contatto con il tamburo fotosensibile 30; f ed f', forze di attrito; N, una reazione verticale del tamburo fotosensibile 30 che agisce sul tubo conduttore 10; Pt, un punto in cui una trazione agisce sul tubo conduttore 10; T, una trazione agente sul tubo conduttore 10; ed a, una angolo fra le linee di azione della trazione T e della forza di attrito f. In Figure 2, Q indicates a contact force of the conducting tube 10 when it is placed in contact with the photosensitive drum 30; f and f ', frictional forces; N, a vertical reaction of the photosensitive drum 30 acting on the conducting tube 10; Pt, a point where a traction acts on the conducting tube 10; T, a traction acting on the conducting tube 10; and a, an angle between the lines of action of the traction T and the frictional force f.
Una trazione T agente sul tubo conduttore 10 è data da A traction T acting on the conducting tube 10 is given by
T = f - cosOf T = f - cosOf
Le forze di attrito f ed f' sono date da μΝ dove fi è il coefficiente della forza di attrito statico fra il tubo conduttore 10 ed il tamburo fotosensibile 30. Quindi, la relazione fra la trazione T e la forza di contatto Q è espressa da The frictional forces f and f 'are given by μΝ where fi is the coefficient of the static frictional force between the conductive tube 10 and the photosensitive drum 30. Hence, the relationship between the traction T and the contact force Q is expressed by
T = fiQ ' COSO! T = fiQ 'WHAT!
Quando il tamburo fotosensibile 30 inizia a ruotare nella direzione della freccia a, e la tensione è applicata al tubo conduttore 10, una forza di attrito £ proporzionale ad una reazione verticale N agisce sul tubo conduttore 10. La posizione di contatto in cui il tubo conduttore 10 è in contatto con il tamburo fotosensibile 30 si sposta dalla posizione Pa alla posizione Pf. Allo stesso tempo, il tubo conduttore 10 riceve la trazione T fra l'organo di sopporto 20 e l'aria di contatto Pf, e viene teso. L'angolo Ot fra le linee di azione della trazione T e della forza di attrito f.è ridotto ad un minimo. Come risultato, si forma una regione di scarica R che realizza una stabile azione di carica. When the photosensitive drum 30 begins to rotate in the direction of the arrow a, and voltage is applied to the conducting tube 10, a friction force proportional to a vertical reaction N acts on the conducting tube 10. The contact position in which the conducting tube 10 is in contact with the photosensitive drum 30 moves from the position Pa to the position Pf. At the same time, the conducting tube 10 receives the traction T between the support member 20 and the contact air Pf, and is tensioned. The angle Ot between the lines of action of the traction T and the frictional force f. Is reduced to a minimum. As a result, a discharge region R is formed which achieves a stable charging action.
Allo stesso tempo, il tubo conduttore 10 viene piegato fra l'organo di sopporto 20 e l'aria di contatto Pf. Quindi, una piccola aria di scarica dove si verifica l'azione di carica viene anche formata in una porzione successiva all'aria di contatto Pf. At the same time, the conducting tube 10 is folded between the support member 20 and the contact air Pf. Hence, a small discharge air where the charging action occurs is also formed in a portion following the air contact Pf.
Quando la trazione T supera una forza che impedisce la rotazione del tubo conduttore 10, ovvero una forza di attrito che agisce fra questo e l'organo di sopporto 20, il tubo conduttore 10 inizia a ruotare insieme con il tamburo fotosensibile 30 senza alcun movimento del tubo 10 relativamente al tamburo fotosensibile 30 e indipendentemente dalla grandezza della forza di contatto Q, ed carica in modo stabile la superficie del tamburo fotosensibile 30 senza danneggiarne la superficie, scorrendo sopra il toner e la polvere di carta presenti sulla superficie del tamburo fotosensibile 30. When the traction T overcomes a force which prevents rotation of the conducting tube 10, i.e. a friction force acting between it and the support member 20, the conducting tube 10 begins to rotate together with the photosensitive drum 30 without any movement of the tube 10 relative to the photosensitive drum 30 and regardless of the magnitude of the contact force Q, and stably loads the surface of the photosensitive drum 30 without damaging its surface, sliding over the toner and paper dust present on the surface of the photosensitive drum 30.
Quando la posizione di contatto del tubo conduttore 10 ove esso è elettrostaticamente attratto dal tamburo fotosensibile 30 si sposta dalla posizione Pa alla posizione Pf, che è situata a valle della posizione Pa con riferimento al senso di rotazione del tamburo fotosensibile 30, la trazione T si genera nel tubo conduttore 10 fra esso e l'organo di sopporto 20, con la trazione T il tubo conduttore 10 viene teso, cosicché si forma in modo uniforme una luce di scarica stabile che diminuisce lievemente verso la parte a valle del tamburo fotosensibile 30 con riferimento al senso di rotazione del tamburo. When the contact position of the conductive tube 10 where it is electrostatically attracted by the photosensitive drum 30 moves from the position Pa to the position Pf, which is located downstream of the position Pa with reference to the direction of rotation of the photosensitive drum 30, the traction T is generates in the conducting tube 10 between it and the support member 20, with the traction T the conducting tube 10 is stretched, so that a stable discharge gap is formed uniformly, which decreases slightly towards the downstream part of the photosensitive drum 30 with refer to the direction of rotation of the drum.
Una forza di attrazione elettrostatica Fq che agisce fra il tubo conduttore ed il tamburo fotosensibile è espressa da An electrostatic attraction force Fq acting between the conducting tube and the photosensitive drum is expressed by
Fq = €'£o - Vth2/(2d2) Fq = € '£ o - Vth2 / (2d2)
In cui Έ = costante dielettrica relativa, Where Έ = relative dielectric constant,
£o = costante dielettrica nel vuoto, Vth = tensione di inizio della carica relativamente al tamburo fotosensibile, e £ o = dielectric constant in vacuum, Vth = charge initiation voltage relative to the photosensitive drum, e
d = spessore dello strato fotosensibile del tamburo fotosensibile. d = thickness of the photosensitive layer of the photosensitive drum.
Quando viene applicata una tensione al tubo conduttore 10, il tubo conduttore 10 che è a riposo inizia a muoversi se sono soddisfatte le seguenti condizioni: When a voltage is applied to the conducting tube 10, the conducting tube 10 which is at rest begins to move if the following conditions are met:
1) quando l'organo di sopporto è fisso, 1) when the support member is fixed,
/itp-(Fq Fn) > /its-Fts Preferibilmente pitp > 0.1 e /its < 0.7, più preferibilmente /itp > μts. / itp- (Fq Fn)> / its-Fts Preferably pitp> 0.1 and / its <0.7, more preferably / itp> μts.
2) Quando l'organo di sopporto è girevole, 2) When the support member is rotatable,
^tp-(Fq Fn) > /ijs-Fjs ^ tp- (Fq Fn)> / ijs-Fjs
Preferibilmente /Atp > 0.1 e i ^ts 0.7, più preferibilmente fitp > pjs. Preferably / Atp> 0.1 and i ^ ts 0.7, more preferably fitp> pjs.
Nelle espressione che precedono: In the preceding expressions:
/itp : coefficiente di attrito statico fra il tubo conduttore ed il tamburo fotosensibile , Fq : forza di attrazione elettrostatica esercitata fra il tubo conduttore ed il tamburo fotosensibile , / itp: static friction coefficient between the conducting tube and the photosensitive drum, Fq: electrostatic attraction force exerted between the conducting tube and the photosensitive drum,
Fn : forza di contatto meccanico fra il tubo conduttore ed il tamburo fotosensibile , Fn: mechanical contact force between the conductor tube and the photosensitive drum,
flts : coefficiente di attrito statico fra il tubo conduttore e l'organo di sopporto, flts: coefficient of static friction between the conductor tube and the support member,
Fts : forza di contatto fra il tubo conduttore e l'organo di sopporto, Fts: contact force between the conductor tube and the support member,
p.js : coefficiente di attrito statico fra un elemento portante (descritto nel seguito) e l'organo di sopporto, e p.js: static friction coefficient between a bearing element (described below) and the support member, and
Fjs : forza di sopporto portante dell'organo di sopporto. Fjs: load bearing support force of the support member.
Dopo che il tubo conduttore inizia a muoversi, esso viene ruotato stabilmente in unione con il tamburo fotosensibile se le seguenti condizioni sono soddisfatte: After the conducting tube begins to move, it is rotated stably in conjunction with the photosensitive drum if the following conditions are met:
1) Quando l'organo di sopporto è fisso, 1) When the support member is fixed,
/Wtp-(Fq Fn) > pmts-Fts / Wtp- (Fq Fn)> pmts-Fts
Pref eribilmente /itp 2 0.1 e /imts < 0.6, più preferibilmente /itp > /Amts. Preferably / itp 2 0.1 and / imts <0.6, more preferably / itp> / Amts.
2) Quando l’organo di sopporto è in rotazione , 2) When the support member is rotating,
/itp-(Fq Fn) > /hnjs-Fjs Preferibilmente fitp 2 0.1 e ^mjs ί 0.6, più preferibilmente /ttp > pLmjs. / itp- (Fq Fn)> / hnjs-Fjs Preferably fitp 2 0.1 and ^ mjs ί 0.6, more preferably / ttp> pLmjs.
Nelle espressioni che precedono, In the preceding expressions,
/imts : coefficiente di attrito dinamico fra il tubo conduttore e l’organo di sopporto, e /jtmjs : coefficiente di attrito dinamico fra l'elemento portante e l'organo di sopporto. / imts: dynamic friction coefficient between the conductor tube and the support member, and / jtmjs: dynamic friction coefficient between the bearing member and the support member.
Allo scopo di garantire una forza di attrito f. sufficientemente grande ed un movimento di rotazione congiunta stabile dell'organo conduttore 10 è necessario aumentare la forza di attrazione elettrostatica Fq agente fra il tubo conduttore 10 ed il tamburo fotosensibile 30. Per aumentare la forza di attrazione elettrostatica Fq, è preferibile utilizzare un nastro fotosensibile avente le seguenti specifiche: Vth (tensione di avvio della carica) 2 300 V e d (spessore dello strato fotosensibile) i 50 /Am. In order to guarantee a frictional force f. sufficiently large and a stable joint rotational movement of the conducting member 10 it is necessary to increase the electrostatic attraction force Fq acting between the conducting tube 10 and the photosensitive drum 30. To increase the electrostatic attraction force Fq, it is preferable to use a photosensitive tape having the following specifications: Vth (charge start voltage) 2 300 V and d (thickness of the photosensitive layer) i 50 / Am.
Le figure 3(a) - 3(c) illustrano schematicamente tre esempi di un mezzo per assicurare un movimento di rotazione congiunta stabile del tubo conduttore, che costituisce il dispositivo di carica per contatto della presente forma di attuazione. Nell'esempio della figura 3 (a), il tubo conduttore 10 presenta una struttura stratificata comprendente uno strato esterno conduttore 11 avente un elevato coefficiente di attrito rispetto al tamburo fotosensibile 30, ed uno strato interno 12 formato da un materiale a basso coefficiente di attrito rispetto all'organo di sopporto 20. Con una siffatta struttura stratificata il tubo conduttore 10 è atto a ruotare stabilmente insieme con il tamburo fotosensibile . Figures 3 (a) - 3 (c) schematically illustrate three examples of a means for ensuring a stable joint rotational movement of the conducting tube, which constitutes the contact charging device of the present embodiment. In the example of Figure 3 (a), the conductive tube 10 has a layered structure comprising an external conductive layer 11 having a high coefficient of friction with respect to the photosensitive drum 30, and an internal layer 12 formed by a material with a low coefficient of friction with respect to the support member 20. With such a layered structure the conducting tube 10 is able to rotate stably together with the photosensitive drum.
Nell'esempio della figura 3(b), il tubo conduttore 10 presenta pure una struttura stratificata, che consiste in uno strato esterno 11 formato da un materiale conduttore e in uno strato interno 12 formato da un materiale isolante. Una tensione di polarizzazione della medesima polarità della tensione applicata allo strato esterno 11 viene applicata all'organo di sopporto 20. La repulsione elettrostatica risultante riduce la forza di attrice che agisce tra il tubo conduttore 10 e l'organo di sopporto 20 . In the example of Figure 3 (b), the conducting tube 10 also has a layered structure, which consists of an outer layer 11 formed from a conductive material and an inner layer 12 formed from an insulating material. A bias voltage of the same polarity as the voltage applied to the outer layer 11 is applied to the support member 20. The resulting electrostatic repulsion reduces the friction force acting between the conductor tube 10 and the support member 20.
Nel1'esempio della figura 3(c), uno strato isolante 21 è stratificato sulla superficie dell'organo di sopporto 20 formata da materiale conduttore. Una tensione di polarizzazione della medesima polarità della tensione del tubo conduttore 10 viene applicata all'organo di sopporto 20. La repulsione elettrostatica risultante riduce la forza di attrito che agisce fra il tubo conduttore 10 e l'organo di sopporto 20 . In the example of Figure 3 (c), an insulating layer 21 is layered on the surface of the support member 20 formed by conducting material. A bias voltage of the same polarity as the voltage of the conductor tube 10 is applied to the support member 20. The resulting electrostatic repulsion reduces the frictional force acting between the conductor tube 10 and the support member 20.
Negli esempi sopra descritti, gli organi di sopporto 20 sono di tipo fisso. Ciascun organo di sopporto 20 può essere costituito da un corpo cilindrico cavo, formato da una lamiera sottile. In the examples described above, the support members 20 are of the fixed type. Each support member 20 can be constituted by a hollow cylindrical body, formed by a thin sheet.
Riferendosi ora alle figure 4 (a) - 4 (b), sono illustrati ulteriori mezzi ciascuno dei quali assicura un movimento di rotazione al seguito stabile del tubo conduttore utilizzando un organo di sopporto girevole. Referring now to Figures 4 (a) - 4 (b), further means are illustrated, each of which ensures a rotational movement in the stable continuation of the conducting tube using a rotatable support member.
Nell'esempio della figura 4 (a), un cuscinetto 23 è utilizzato per sopportare in modo girevole l'organo di sopporto 20. La superficie interna del cuscinetto 23 è ricoperta con uno strato 24 formato da un materiale a basso coefficiente di attrito rispetto all’organo di sopporto 20. Tale costruzione riduce la resistenza alla rotazione del tubo conduttore 10 unitamente al tamburo fotosensibile . La superficie del tubo conduttore 10 può essere ricoperta con uno strato 24 costituito da un materiale a basso coefficiente di attrito rispetto al cuscinetto 23 per lo stesso scopo. In the example of Figure 4 (a), a bearing 23 is used to rotatably support the support member 20. The inner surface of the bearing 23 is covered with a layer 24 formed by a material with a low coefficient of friction with respect to Support member 20. This construction reduces the resistance to rotation of the conducting tube 10 together with the photosensitive drum. The surface of the conducting tube 10 can be covered with a layer 24 consisting of a material with a low coefficient of friction with respect to the bearing 23 for the same purpose.
Nell’esempio della figura 4 (b), uno strato isolante 124 è stratificato sulla superficie interna del cuscinetto 23 che porta in modo girevole l'organo di sopporto 20. La tensione viene applicata al cuscinetto 23, e tensione della medesima polarità della tensione applicata al cuscinetto viene anche applicata all'organo di sopporto 20. La repulsione elettrostatica risultante riduce la forza di attrito che agisce fra essi. In alternativa, lo strato 124 può essere applicato alla superficie dell'organo di sopporto 20 invece che alla superficie interna del cuscinetto 23. In the example of Figure 4 (b), an insulating layer 124 is layered on the inner surface of the bearing 23 which rotatably carries the support member 20. The voltage is applied to the bearing 23, and voltage of the same polarity as the applied voltage the bearing is also applied to the support member 20. The resulting electrostatic repulsion reduces the frictional force acting therebetween. Alternatively, the layer 124 can be applied to the surface of the support member 20 instead of the inner surface of the bearing 23.
Mezzi per mantenere stabilmente una luce di scarica, che è formata fra il tamburo fotosensibile 30 ed il tubo conduttore 10, sono rappresentati schematicamente nelle figure 5 (a) - 5 (d). Means for stably maintaining a discharge port, which is formed between the photosensitive drum 30 and the conducting tube 10, are schematically represented in Figures 5 (a) - 5 (d).
Un tipico esempio dei mezzi per mantenere stabilmente una luce di scarica è rappresentato nella figura 5 (a). In questo esempio, un organo di sopporto ausiliario 25 è inserito leggermente ed in modo scorrevole in uno spazio fra il tubo conduttore 10 ed il tamburo fotosensibile 30 in una posizione appena a monte rispetto all'aria di contatto o interferenza n. fra essi, con riferimento al senso di rotazione del tamburo fotosensibile . L'organo di sopporto ausiliario 25 può essere costituito da una sottile lastra isolante o da un sottile filo. La presenza dell'organo di sopporto ausiliario 25 riduce le vibrazioni del tubo conduttore 10 in tale posizione, così da assicurare una stabile operazione di carica, e consente inoltre di ampliare la variazione di tolleranza dello spessore del film. A typical example of the means for stably maintaining a discharge port is shown in Figure 5 (a). In this example, an auxiliary support member 25 is lightly and slidably inserted into a space between the conductive tube 10 and the photosensitive drum 30 at a position just upstream of the contact or interference air No. among them, with reference to the direction of rotation of the photosensitive drum. The auxiliary support member 25 can consist of a thin insulating plate or a thin wire. The presence of the auxiliary support member 25 reduces the vibrations of the conducting tube 10 in this position, so as to ensure a stable loading operation, and also allows to widen the tolerance variation of the film thickness.
Due organi di sopporto ausiliari 25 possono essere posizionati a monte e a valle della zona di interferenza a. Inoltre, l'organo di sopporto ausiliario 25 può essere formato da un materiale conduttore. In questo caso, una tensione di polarizzazione della stessa polarità della tensione applicata al tubo conduttore 10 viene applicata all'organo di sopporto ausiliario conduttore 25, per cui la vibrazione del tubo conduttore 10 viene abbattuta elettrostaticamente . Two auxiliary support members 25 can be positioned upstream and downstream of the interference zone a. Further, the auxiliary support member 25 may be formed of a conductive material. In this case, a bias voltage of the same polarity as the voltage applied to the conducting tube 10 is applied to the conducting auxiliary support member 25, whereby the vibration of the conducting tube 10 is electrostatically suppressed.
Nell'esempio della figura 5 (b), l'organo di sopporto per sopportare il tubo conduttore 10 serve anche come organo di sopporto ausiliario. Come rappresentato, un organo di sopporto 20 di basso coefficiente di attrito è configurato in conformità al tubo conduttore 10, che ruota insieme con in tamburo fotosensibile 30, e sopporta il tubo conduttore 10 dall'esterno del tubo. entrambe le estremità dell'organo di sopporto 20 si estendono vicino all'aria di contatto n. Tali porzioni di estremità dell'organo di sopporto 20 sono utilizzate come organi di sopporto ausiliari 25 per abbattere la vibrazione del tubo conduttore 10 nella regione di scarica. In the example of FIG. 5 (b), the support member for supporting the conductor tube 10 also serves as an auxiliary support member. As shown, a low coefficient of friction support member 20 is configured in accordance with the conductive tube 10, which rotates in conjunction with the photosensitive drum 30, and supports the conductive tube 10 from the outside of the tube. both ends of the support member 20 extend close to the contact area No. These end portions of the support member 20 are used as auxiliary support members 25 to reduce the vibration of the conducting tube 10 in the discharge region.
Nell'esempio della figura 5 (c), un organo di sopporto ausiliario 25 di materiale conduttore è previsto lungo il lato inferiore del tubo 10. Uno strato isolante è stratificato sulla superficie dell'organo di sopporto ausiliario 25, che è affacciata al tubo conduttore 10. Una tensione di polarizzazione di polarità opposta a quella della tensione del tubo conduttore 10 è applicata all'organo di sopporto ausiliario 25. La forza di attrazione elettrostatica risultante che agisce fra essi richiama il tubo conduttore 10 che tende ad allontanarsi dall'organo di sopporto ausiliario 25, riducendo così la vibrazione del tubo conduttore 10 nella regione di scarica. In the example of Figure 5 (c), an auxiliary support member 25 of conductive material is provided along the underside of the tube 10. An insulating layer is layered on the surface of the auxiliary support member 25, which faces the conductor tube 10. A bias voltage of opposite polarity to that of the voltage of the conductor tube 10 is applied to the auxiliary support member 25. The resulting electrostatic attraction force acting between them draws the conductor tube 10 which tends to move away from the auxiliary support 25, thus reducing the vibration of the conducting tube 10 in the discharge region.
In una variante di questo esempio, una tensione di polarizzazione della stessa polarità della tensione applicata al tubo conduttore 10 viene applicata all'organo di sopporto ausiliario 25. Con la repulsione elettrostatica risultante, il tubo conduttore 10 è sopportato stabilmente. In a variant of this example, a bias voltage of the same polarity as the voltage applied to the conductor tube 10 is applied to the auxiliary support member 25. With the resulting electrostatic repulsion, the conductor tube 10 is stably supported.
Nell'esempio della figura 5 (d), un organo di sopporto conduttore 20 è coperto con uno strato isolante 21. Una tensione di polarizzazione di polarità opposta a quella della tensione applicata al tubo conduttore 10 viene applicata all'organo di sopporto 20. Il tubo conduttore 10 è attratto elettrostaticamente verso l'organo di sopporto 20, cosicché la tensione del tubo conduttore 10 viene ulteriormente incrementata nella zona di contatto n. La tensione aumentata abbatte la vibrazione del tubo conduttore 10 nella regione di scarica. Se l'organo di sopporto 20 è configurato come un'ellisse allungata nella direzione della trazione, vengono assicurati un sopporto affidabile del tubo conduttore 10 e la carica uniforme. In the example of FIG. 5 (d), a conductive support member 20 is covered with an insulating layer 21. A bias voltage of opposite polarity to that of the voltage applied to the conductor tube 10 is applied to the support member 20. The conducting tube 10 is electrostatically attracted towards the support member 20, so that the voltage of the conducting tube 10 is further increased in the contact area n. The increased voltage suppresses the vibration of the conductive tube 10 in the discharge region. If the support member 20 is configured as an elongated ellipse in the direction of traction, reliable support of the conductor tube 10 and uniform charging are ensured.
Un altro esempio dei mezzi che sono atti ad assicurare un sopporto affidabile del tubo conduttore 10 e un'uniforme operazione di carica è illustrato schematicamente nella figura 6. In questo esempio, una pluralità di fori di sfiato dell'aria 121 sono formati almeno nella superficie dell'organo di sopporto 20 a guisa di condotta, la superficie essendo disposta in contatto scorrevole con il tubo conduttore 10. Aria viene introdotta nell'organo di sopporto 20, e sfiatata attraverso tali fori per formare uno strato d'aria entro il tubo conduttore 10. Con lo strato d'aria, il tubo conduttore 10 è sopportato senza contatto. Inoltre, l'espansione del tubo conduttore 10 causata dalla pressione dell'aria abbatte la vibrazione del tubo conduttore 10 nella regione di scarica. Another example of the means which are adapted to ensure reliable support of the conductive tube 10 and a uniform charging operation is schematically illustrated in Figure 6. In this example, a plurality of air vent holes 121 are formed at least in the surface. of the support member 20 in the form of a conduit, the surface being disposed in sliding contact with the conducting tube 10. Air is introduced into the support member 20, and vented through these holes to form a layer of air within the conducting tube 10. With the air layer, the conducting tube 10 is supported without contact. Furthermore, the expansion of the conducting tube 10 caused by the air pressure reduces the vibration of the conducting tube 10 in the discharge region.
Un ulteriore esempio dei mezzi per mantenere stabilmente una luce di scarica è rappresentato nella figura 7. Come illustrato, un secondo organo di sopporto 224 è previsto sul lato del primo organo di sopporto 20 che è opposto al suo lato affacciato al tamburo fotosensibile 30 in una condizione in cui il tubo conduttore 10 è disposto fra il primo ed il secondo organo di sopporto 224 e 20. Il secondo organo di sopporto 224 è costituito da un materiale soffice, ad esempio un materiale espanso. In questa realizzazione, il tubo conduttore 10 viene teso fra la posizione in cui il tubo è disposto fra il primo ed il secondo organo di sopporto, e la zona di contatto n. Dal momento che il tubo conduttore 10 è cosi disposto in trazione, il tubo conduttore 10, se presenta una leggera variazione nel suo spessore, può caricare in modo uniforme la superficie del tamburo fotosensibile 30. A further example of the means for stably maintaining a discharge port is shown in Figure 7. As illustrated, a second support member 224 is provided on the side of the first support member 20 which is opposite its side facing the photosensitive drum 30 in a condition in which the conducting tube 10 is arranged between the first and the second support member 224 and 20. The second support member 224 is made of a soft material, for example a foam material. In this embodiment, the conducting tube 10 is stretched between the position in which the tube is arranged between the first and the second support member, and the contact area n. Since the conducting tube 10 is thus arranged in traction, the conducting tube 10, if it has a slight variation in its thickness, can uniformly load the surface of the photosensitive drum 30.
Pertanto, il seconda organo di sopporto 224 funziona in modo da generare una trazione nel tubo conduttore 10. Inoltre, il tubo conduttore 10, se è formato da materiale espanso funziona per rimuovere il toner attaccato alla superficie del tubo conduttore 10. Il secondo organo di sopporto 224 può avere una forma a rullo, o una forma lungo la circonferenza del primo organo di sopporto 20. Thus, the second support member 224 functions to generate a pull in the conductor tube 10. Further, the conductor tube 10, if formed of foam material, functions to remove toner attached to the surface of the conductor tube 10. The second conductor member 10. support 224 can have a roll shape, or a shape along the circumference of the first support member 20.
In una forma di attuazione rappresentata nelle figure 8 (a) e 8 (b), l'organo di sopporto 20 è disposto sul lato del tamburo fotosensibile 30, cosicché quando il tubo conduttore 10 è in una condizione inoperativa, il tubo 10 è distanziato dal tamburo fotosensibile 30. Con tale costruzione, il prodotto che incorpora il dispositivo di carica per contatto secondo l'invenzione viene trasportato lasciando il tubo conduttore 10 distanziato dall'organo di sopporto 20. Inoltre, un materiale che contamina il tamburo fotosensibile 30 può essere utilizzato per il tubo conduttore 10. In one embodiment shown in Figures 8 (a) and 8 (b), the support member 20 is arranged on the side of the photosensitive drum 30, so that when the conducting tube 10 is in an inoperative condition, the tube 10 is spaced apart from the photosensitive drum 30. With this construction, the product incorporating the contact charging device according to the invention is transported leaving the conducting tube 10 spaced from the support member 20. Furthermore, a material that contaminates the photosensitive drum 30 can be used for conductor tube 10.
In questo caso, per portare il tubo conduttore 10 in contatto con il tamburo fotosensibile 30 contro la forza di gravità, un'elevata forza di attrazione elettrostatica deve agire fra essi. Per questo motivo, è necessario impostare la distanza fra il tubo conduttore 10 in condizione inoperativa ed il tamburo fotosensibile 30 a 5 min o meno. Inoltre è preferibile impostare la differenza di tensione fra essi a 300 V o più in valore assoluto. In this case, in order to bring the conducting tube 10 into contact with the photosensitive drum 30 against the force of gravity, a high electrostatic attraction force must act between them. For this reason, it is necessary to set the distance between the conducting tube 10 in an inoperative condition and the photosensitive drum 30 at 5 min or less. Furthermore, it is preferable to set the voltage difference between them to 300 V or more in absolute value.
Un materiale preferibile del tubo conduttore 10 soddisfa le seguenti condizioni: non contiene materiale che possa contaminare il tamburo fotosensibile, e dopo che esso viene rilasciato da uno stato compresso, permane una piccola distorsione nel materiale. Esempi del materiale preferibili sono resina, come resina contenente nerofumo, o gomma che la contiene, come resina di nylon, resina poliestere, resina di policarbonato , o resina di poliimmide, e gomma di uretano. Un esempio specifico del tubo conduttore 10 è un organo tubolare formato da un materiale avente un modulo di Young di 1.000 kg/mm2 o meno, ed è approssimativamente spesso 300 /Am o meno con un diametro esterno di 7 min o maggiore. La resistenza del tubo conduttore 10 è preferibilmente entro il campo da 10^ a 10^ Ωοη. Se la resistenza viene così scelta, piccoli difetti del tamburo fotosensibile 30 non alterano la qualità dell’immagine risultante. La resistenza del tubo conduttore 10 è determinata in funzione della velocità periferica del tamburo fotosensibile 30. Il limite superiore del valore di resistenza si abbassa con l'aumento della velocità periferica. A preferable material of the conductor tube 10 satisfies the following conditions: it does not contain material that could contaminate the photosensitive drum, and after it is released from a compressed state, a small distortion remains in the material. Examples of the preferable material are resin, such as carbon black-containing resin, or rubber containing it, such as nylon resin, polyester resin, polycarbonate resin, or polyimide resin, and urethane rubber. A specific example of the conductor tube 10 is a tubular member formed from a material having a Young's modulus of 1,000 kg / mm2 or less, and is approximately 300 / Am or less thick with an outside diameter of 7 min or greater. The resistance of the conducting tube 10 is preferably within the range from 10 ^ to 10 ^ Ωοη. If the resistance is thus chosen, small defects in the photosensitive drum 30 do not alter the quality of the resulting image. The resistance of the conductive tube 10 is determined as a function of the peripheral speed of the photosensitive drum 30. The upper limit of the resistance value decreases as the peripheral speed increases.
Una variazione dello spessore del tubo conduttore 10, più esattamente (deviazione standard dei valori di spessore)/(valor medio dei valori di spessore), deve essere entro il 10% (figura 9). Quando la variazione dei valori di spessore supera il 10%, l'operazione di carica diviene assai irregolare. La rugusità superficiale del tubo conduttore 10 dove esso viene portato in contatto con il tamburo fotosensibile 30, ovvero la rugosità media a 10 pinte definita da JIS0601 (Standard Industriale Giapponese), è di 5 firn o meno. Preferibilmente essa è di 2 ^m o meno. In tal modo viene assicurata un’uniformità ancora maggiore nell'operazione di carica. A variation in the thickness of the conductor tube 10, more precisely (standard deviation of the thickness values) / (average value of the thickness values), must be within 10% (Figure 9). When the variation of the thickness values exceeds 10%, the loading operation becomes very irregular. The surface roughness of the conducting tube 10 where it is brought into contact with the photosensitive drum 30, i.e. the average roughness of 10 pints defined by JIS0601 (Japanese Industrial Standard), is 5 µm or less. Preferably it is 2 ^ m or less. This ensures even greater uniformity in the charging operation.
Il tubo conduttore 10 può essere fabbricato con un procedimento convenzionale, come un procedimento di estrusione a caldo o di formatura. Se richiesto, esso può essere sottoposto ad un procedimento per formare una certa rugosità superficiale. The conductor tube 10 can be manufactured by a conventional process, such as a hot extrusion or forming process. If required, it can be subjected to a process to form a certain surface roughness.
Una correlazione fra la pressione di contatto del tubo conduttore 10 con il tamburo fotosensibile 30 ed il potenziale superficiale del tamburo fotosensibile è rappresentata nella figura 10. La forza di attrazione elettrostatica Fg determina principalmente la pressione di contatto. Quando la forza di attrazione elettrostatica Fq è 4 g/mm^ o meno, il tubo conduttore 10 può caricare il tamburo fotosensibile 30 utilizzando soltanto l'operazione di scarica. Quando la forza di attrazione elettrostatica Fq supera il suddetto valore, si è osservata una tendenza relativa al fatto che l'operazione di carica da parte del 1'iniezione di carica viene effettuata simultaneamente all'operazione di carica da parte dell'operazione di scarica. La condizione che il tubo conduttore 10 ruoti insieme con il tamburo fotosensibile 30 senza alcun movimento di scorrimento rispetto al tamburo fotosensibile è che forza di attrazione elettrostatica Fq del tubo conduttore 10 rispetto al tamburo fotosensibile 30 sia di 0.2 g/mm2 o più. A correlation between the contact pressure of the conductive tube 10 with the photosensitive drum 30 and the surface potential of the photosensitive drum is shown in Figure 10. The electrostatic attraction force Fg mainly determines the contact pressure. When the electrostatic attraction force Fq is 4 g / mm ^ or less, the conducting tube 10 can charge the photosensitive drum 30 using only the discharge operation. When the electrostatic attraction force Fq exceeds the above value, a tendency has been observed that the charging operation by the charge injection is carried out simultaneously with the charging operation by the discharge operation. The condition that the conductive tube 10 rotates together with the photosensitive drum 30 without any sliding movement with respect to the photosensitive drum is that the electrostatic attraction force Fq of the conductive tube 10 with respect to the photosensitive drum 30 is 0.2 g / mm2 or more.
Il tubo conduttore 10 deve essere diritto per l'intera larghezza dell'aria di immagine effettiva prima e dopo l'aria di contatto n ove il tubo conduttore 10 è posto in contatto con il tamburo fotosensibile 30. Se la rettilineità del tubo conduttore è 1/10 del diametro del tubo conduttore o meno, viene garantito un contatto stabile del tubo conduttore 10 con il tamburo fotosensibile 30. Il contatto del tubo conduttore 10 con il tamburo fotosensibile 30 è più stabile se la rettilineità della parte dell'organo di sopporto 20 ove esso è posto in contatto con il tubo conduttore 10 è di 0.1 mm o meno, la rettilineità del tamburo fotosensibile 30 è di 0.1 mm o meno, ed il parallelismo fra il tamburo fotosensibile 30 e l’organo di sopporto 20 è di 0.1 mm o meno. The conducting tube 10 must be straight across the entire width of the actual image air before and after the contacting air n where the conducting tube 10 is placed in contact with the photosensitive drum 30. If the straightness of the conducting tube is 1 / 10 of the diameter of the conducting tube or not, stable contact of the conducting tube 10 with the photosensitive drum 30 is ensured. The contact of the conducting tube 10 with the photosensitive drum 30 is more stable if the straightness of the part of the support member 20 where it is placed in contact with the conducting tube 10 is 0.1 mm or less, the straightness of the photosensitive drum 30 is 0.1 mm or less, and the parallelism between the photosensitive drum 30 and the support member 20 is 0.1 mm or less.
L 'esperimento condotto dalla richiedente ha mostrato che una tolleranza della rettilineità del tubo conduttore 10 è pari a 1/10 del diametro del tubo conduttore 10. The experiment carried out by the applicant has shown that a tolerance of the straightness of the conducting tube 10 is equal to 1/10 of the diameter of the conducting tube 10.
L’esperimento è descritto in quanto segue. Sono stati fabbricati tubi di nylon conduttore af con valori di rettilineità diversi (Tabella 1). La resistenza di ciascun tubo è stata regolata a The experiment is described below. F-conducting nylon tubes with different straightness values were fabricated (Table 1). The resistance of each tube was adjusted to
10^ £2cm aggiungendo nero fumo al materiale del tubo. Le specifiche di ciascuno dei tubi di nylon erano: il diametro era 10 ma, lo spessore 30 firn, il modulo di Young era di 110 kg/mm2, la lunghezza era di 230 mm. Un primo organo di sopporto fabbricato presentava un diametro di 7 mm, una lunghezza di 240 mm ed una rettilineità di 0.2 mm, realizzato con acciaio inossidabile. Il primo organo di sopporto era disposto ad una distanza di 1 mm dal tamburo fotosensibile. Un secondo organo di sopporto è stato realizzato incollando un nastro di resina al fluoro spesso 150 ^m sulla superficie di una spugna spessa 3 mm. Il tubo di nylon conduttore è stato inserito fra il primo ed il secondo organo di sopporto con una pressione lineare di 1 g/cm. Un tamburo fotosensibile è stato fabbricato in modo che uno strato fotoconduttore organico del tipo a carica negativa, con funzione di separazione, spesso 20 firn è stato stratificato sulla superficie di un condotto di alluminio avente un diametro di 60 mm. Il tubo di nylon conduttore, interposto fra il primo ed il secondo organo di sopporto, è stato portato in contatto con il tamburo fotosensibile rotante a 30 mm/sec. {velocità periferica). Una tensione in corrente continua a - 1150 V è stata applicata al primo organo di sopporto, così da caricare il tamburo fotosensibile. E' stato misurato un potenziale superficiale del tamburo fotosensibile in modo che il potenziale superficiale del tamburo fotosensibile si è caricato a circa 600 V. Il dispositivo di carica per contatto così realizzato è stato incorporato in un apparecchio per la formazione di immagini a 600 dpi. L'apparecchio per la formazione di immagini è stato fatto funzionare per formare un percorso di punti su carta liscia di formato A4. Le immagini del percorso di punti risultanti sono state valute . 10 ^ 2cm by adding carbon black to the pipe material. The specifications of each of the nylon tubes were: diameter was 10 ma, thickness 30 firn, Young's modulus was 110 kg / mm2, length was 230 mm. A first manufactured support member had a diameter of 7 mm, a length of 240 mm and a straightness of 0.2 mm, made of stainless steel. The first support member was arranged at a distance of 1 mm from the photosensitive drum. A second support member was made by gluing a 150 µm thick fluorine resin ribbon to the surface of a 3mm thick sponge. The conductive nylon tube was inserted between the first and second support members with a linear pressure of 1 g / cm. A photosensitive drum was fabricated so that a 20 µm thick, negatively charged organic photoconductive layer with a separation function was layered on the surface of an aluminum conduit having a diameter of 60 mm. The conductive nylon tube, interposed between the first and the second support member, was brought into contact with the photosensitive drum rotating at 30 mm / sec. {peripheral speed). A DC voltage of - 1150 V was applied to the first support member in order to charge the photosensitive drum. A surface potential of the photosensitive drum was measured so that the surface potential of the photosensitive drum was charged to about 600 V. The thus created contact charging device was incorporated into a 600 dpi imaging apparatus. The imaging apparatus was operated to form a dot pattern on smooth A4 size paper. The resulting point path images were evaluated.
I risultati della valutazione delle immagini sono rappresentate nella tabella che segue. The results of the image evaluation are shown in the table below.
TABELLA 1 TABLE 1
Tubo No. Rettilineità Variazione di potenziale Valutazione superficiale (V) Pipe No. Straightness Potential change Surface evaluation (V)
a 0.1 ±5 * b 0.5 ±11 * c 0.9 ±25 o d 1.0 ±30 Δ e 1.1 ±50 X f 1.2 ±100 X Nella tabella che precede, a 0.1 ± 5 * b 0.5 ± 11 * c 0.9 ± 25 o d 1.0 ± 30 Δ e 1.1 ± 50 X f 1.2 ± 100 X In the table above,
*: Immagine libera da irregolarità di densità , *: Image free from density irregularities,
o: Entro il campo di tolleranza, s: Within the tolerance range,
Δ: E’ presente una differenza di densità, ma è molto vicina al limite inferiore del campo di tolleranza, e Δ: There is a difference in density, but it is very close to the lower limit of the tolerance range, and
x: la differenza di densità è molto al di fuori del campo di tolleranza. x: the difference in density is far outside the tolerance range.
Come si dalla Tabella 1, si ottiene una buona operazione di carica quando la rettilineità del tubo conduttore è pari a 1/10 del diametro del tubo . As shown in Table 1, a good charging operation is obtained when the straightness of the conducting tube is equal to 1/10 of the diameter of the tube.
Un tubo conduttore di 10 min di diametro e di 1.0 mm di rettilineità è stato fabbricato. Organi di sopporto fl-i.di diversi valori di rettilineità sono stati fabbricati. L'esperimento simile a quello precedente è stato condotto utilizzando il tubo conduttore e gli organi di sopporto. Le variazioni di potenziale superficiale sono state misurate e sono state valutate le immagini risultanti. I risultati dell'esperimento sono rappresentati nella Tabella 2. A conducting tube of 10 min in diameter and 1.0 mm of straightness was fabricated. Support members f-i of different straightness values were fabricated. The experiment similar to the previous one was conducted using the conductor tube and the support members. The surface potential changes were measured and the resulting images were evaluated. The results of the experiment are represented in Table 2.
TABELLA 2 TABLE 2
Tubo No. Rettilineità Variazione di potenziale Valutazione superficiale (V) Pipe No. Straightness Potential change Surface evaluation (V)
g 0.2 ±30 Δ h 0.15 ±28 Δ i 0.1 ±20 0 Come si vede dalla tabella che precede, la qualità delle immagini è notevolmente migliorata quando la rettilineità dell'organo di sopporto è di 0.1 mm o meno. Questo fatto implica che come risultato del miglioramento della rettilineità del tubo conduttore, il tubo conduttore ruota seguendo il tamburo fotosensibile senza serpeggiamenti . g 0.2 ± 30 Δ h 0.15 ± 28 Δ i 0.1 ± 20 0 As can be seen from the table above, image quality is significantly improved when the straightness of the support member is 0.1 mm or less. This fact implies that as a result of improving the straightness of the conductor tube, the conductor tube rotates following the photosensitive drum without snaking.
Come risulta dalla descrizione che precede, un organo di sopporto che è distanziato da un corpo da caricare, sopporta un organo conduttore senza fine a tratto elettrostaticamente sull' organo da caricare in una condizione in cui l'organo di sopporto è teso e può ruotare insieme con un fotosensibile. Pertanto, l'organo conduttore carica in modo uniforme ed efficace l'organo da caricare senza altera l'organo da caricare, e minimizzando uno spostamento della posizione di contatto ove l'organo di contatto è in contatto con il corpo da caricare, nonché la vibrazione dell'organo conduttore nell'area di scarica . As is apparent from the foregoing description, a support member which is spaced apart from a body to be charged carries an electrostatically drawn endless conducting member on the member to be charged in a condition in which the support member is stretched and can rotate together. with a photosensitive. Therefore, the conducting member charges the member to be charged uniformly and effectively without altering the member to be charged, and minimizing a displacement of the contact position where the contact member is in contact with the body to be charged, as well as the vibration of the conducting member in the discharge area.
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